装配式混凝土基础及其施工方法与流程

1.本发明涉地基基础技术领域，特别是涉及装配式混凝土基础及其施工方法。


背景技术：

2.地基基础是指建筑物或构筑物底部与地基接触的承重构件，它的作用是将上部的载荷传给地基，是建筑物或构筑物的重要组成部分。目前，除了大城市的城区变电站外，大多数的变电站采用户外敞开式布置，户外敞开式变电站需在配电装置场地布置大量的地基基础来支撑上部的电气设备。但在传统技术中，大多都采用现浇钢筋混凝土基础，且现浇钢筋混凝土基础常规做法是由施工单位根据设计图纸在现场加工钢筋、模板制作、浇注浇注材料等多道施工工序，在浇注材料浇注完成后进行自然条件养护，待浇注材料养护达到规定的强度后，才能进行上部支架及设备安装。
3.然而，目前的现浇钢筋混凝土基础的施工方式存在如下问题：
4.1)工期长。现浇钢筋混凝土基础需在现场进行钢筋制作、绑扎、支模、浇注材料浇注、浇注材料养护等多道施工工序，工序前后衔接，所需的工期较长。
5.2)养护期长。现浇钢筋混凝土基础在浇注完成后需现场自然养护，待浇注材料达到上部支架及设备安装强度需要约14—21天。
6.3)污染环境。现浇钢筋混凝土基础在现场浇注会对土壤及地下水造成一定的污染，振捣时会带来噪声污染。
7.4)成本高。现浇钢筋混凝土基础需要多工种技术工人现场制作，模板的利用效率较低，且人工费和材料费较高。


技术实现要素：

8.基于此，有必要提供一种能够在工厂实现预制，且能够减少环境污染，使得浇注材料的浇注和养护条件不受天气影响，成品质量更高，能够提高生产效率，能够大大缩短了施工工期的装配式混凝土基础。
9.一种装配式混凝土基础，包括：
10.埋入地基内的预埋件，所述预埋件包括预制钢筋混凝土基础、若干l型螺栓，若干所述l型螺栓预埋于所述预制钢筋混凝土基础，若干所述l型螺栓的一端暴露出所述预制钢筋混凝土基础的上表面；
11.钢支架柱，所述钢支架柱与若干所述l型螺栓连接；
12.套筒，所述套筒套设于所述钢支架柱与所述l型螺栓的连接处，所述套筒与所述钢支架柱之间，沿远离所述预制钢筋混凝土基础的方向依次设有第一现浇层、第二现浇层，所述第一现浇层与所述预制钢筋混凝土基础连为一体，所述第二现浇层与所述第一现浇层连为一体。
13.通过设置预埋件，预埋件能够在工厂预制，并能够实现批量化生产及制作，能够减少环境污染，同时，预埋件的浇注和养护条件不受天气影响，成品质量更高，能够提高生产
效率；当需要使用时，可将预埋件运输至现场并将钢支架柱及l型螺栓进行连接，能够大大缩短了施工工期；通过设置套筒，且套筒套设于钢支架柱与l型螺栓之间的连接处，以对钢支架柱与l型螺栓进行进一步的加固，以增加钢支架柱与l型螺栓的连接强度。
14.在其中一个实施例中，所述l型螺栓包括伸出所述预制钢筋混凝土基础上表面的上部竖直段、预埋入所述预制钢筋混凝土基础内的下部竖直段及水平部，所述水平部、所述下部竖直段均所述预制钢筋混凝土基础粘结锚固，所述上部竖直段伸入所述套筒内与所述第一现浇层及所述第二现浇层粘结锚固。
15.在其中一个实施例中，所述预制钢筋混凝土基础包括相连接的基础部、连接部，所述连接部的外径与所述套筒的外径相同。
16.在其中一个实施例中，若干所述l型螺栓周向等间隔均匀设置。
17.在其中一个实施例中，所述预制钢筋混凝土基础上固定连接有若干便于起吊的吊装件。
18.在其中一个实施例中，所述钢支架柱通过法兰组件与若干所述l型螺栓连接，所述法兰组件上开设有与所述l型螺栓相配合的安装孔，所述l型螺栓穿设于所述安装孔，并通过紧固件使所述法兰组件相对所述预制钢筋混凝土基础固定。
19.在其中一个实施例中，所述套筒与所述法兰组件之间具有便于所述浇注材料注入的浇注通道，所述浇注通道内填充所述浇注材料。
20.在其中一个实施例中，所述法兰组件包括固定连接于所述钢支架柱第一端的第一法兰及与第一法兰相配合的第二法兰，第一法兰通过所述l型螺栓与第二法兰连接，所述第二法兰与所述第一现浇层粘结连接。
21.本发明的另一目的在于提供一种如上述的装配式混凝土基础的施工方法，包括如下步骤：
22.将所述钢支架柱与若干所述l型螺栓连接；
23.将所述套筒套设于所述钢支架柱与所述l型螺栓的连接处，且使所述套筒保持不动；
24.向所述套筒与所述钢支架柱之间注入所述浇注材料形成所述第一现浇层，并对所述第一现浇层进行养护，所述第一现浇层与所述预制钢筋混凝土基础连为一体；
25.向所述套筒与所述钢支架柱之间再次注入所述浇注材料形成所述第二现浇层，并与所述第一现浇层连为一体。
26.在其中一个实施例中，所述装配式混凝土基础的施工方法还包括制作所述预埋件的步骤：
27.将若干所述l型螺栓埋入形成所述预制钢筋混凝土基础的模具内的预定位置；
28.向形成所述预制钢筋混凝土基础的模具内浇注所述浇注材料，并对所注入的所述浇注材料进行养护。
29.以上方案中通过设置预埋件，预埋件能够在工厂预制，并能够实现批量化生产及制作，能够减少环境污染，同时，预埋件的浇注和养护条件不受天气影响，成品质量更高，能够提高生产效率；当需要使用时，可将预埋件运输至现场并将钢支架柱及l型螺栓进行连接，能够大大缩短了施工工期；通过设置套筒，且套筒套设于钢支架柱与l型螺栓之间的连接处，以对钢支架柱与l型螺栓进行进一步的加固，以增加钢支架柱与l型螺栓的连接强度。
本技术的装配式混凝土基础适用于多种地基，尤其是天然地基和复合地基，且适用于对工期要求高的新建、扩建、改建的变电站。
附图说明
30.图1为本发明一实施例所示的装配式混凝土基础安装于基坑内的的结构示意图；
31.图2为本发明一实施例所示的预埋件的结构示意图；
32.图3为本发明一实施例所示的预埋件的结构俯视图；
33.图4为本发明一实施例所示的制作预埋件的流程图；
34.图5为本发明一实施例所示的装配式混凝土基础的施工方法流程图。
35.附图标记说明
36.10、装配式混凝土基础；100、预制钢筋混凝土基础；110、基础部；120、连接部；130、吊装孔；200、l型螺栓；210、上部竖直段；220、下部竖直段；230、水平部；300、钢支架柱；400、第一现浇层；500、套筒；600、浇注材料；700、法兰组件；710、紧固件；720、第一法兰；730、第二法兰；740、加强结构；800、基坑；810、垫层；820、地面,；900、第二现浇层。
具体实施方式
37.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
38.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
39.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
40.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
41.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
42.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
43.参见图1及图2所示，本发明的实施例涉及了一种装配式混凝土基础10。装配式混凝土基础10包括在工厂预制的预制钢筋混凝土基础100、若干l型螺栓200、钢支架柱300、第一现浇层400、套筒500及第二现浇层900。若干l型螺栓200预埋于预制钢筋混凝土基础100。钢支架柱300与若干l型螺栓200相连接。套筒500与钢支架柱300之间形成第一现浇层400及第二现浇层900。第二现浇层900与若干l型螺栓200连接、钢支架柱300、第一现浇层400及套筒500连接。第一现浇层400与预制钢筋混凝土基础100及若干l型螺栓200连接。
44.参见图1及图2所示，预制钢筋混凝土基础100及若干l型螺栓200相互配合形成能够埋入地基内的预埋件，预埋件埋入地面820以下。若干l型螺栓200预埋于预制钢筋混凝土基础100。若干l型螺栓200的一端暴露出预制钢筋混凝土基础100的上表面。预埋件能够在工厂预制，并能够实现批量化生产及制作，能够减少因在现场制作所引起的环境污染。
45.参见图1及图2所示，预制钢筋混凝土基础100包括相连接的基础部110、连接部120。基础部110与连接部120为一体成型结构。连接部120与套筒500的外径相同。
46.其中，预制钢筋混凝土基础100是通过将若干钢模板拼接、并向由若干钢模板拼接而成具有空腔的基础外壳内部注入浇注材料600形成。待浇注材料600达到一定强度后，可对若干钢模板进行拆卸。若干钢模板可以任意拼接，以使最终得到的预制钢筋混凝土基础100多样化。例如，若干钢模板拼接为具有上方开口的正方体结构，最终得到的预制钢筋混凝土基础100为正方体。且预制钢筋混凝土基础100在室内进行养护，能够提高生产效率，提高模板重复利用率，从而降低造价。浇注材料600为水泥、砂浆及混凝土中的一种。在本实施例中，浇注材料600采用混凝土。预制钢筋混凝土基础100的基础部110为正方体。预制钢筋混凝土基础100的连接部120为圆柱体。
47.参见图1及图2所示，若干l型螺栓200伸出预制钢筋混凝土基础100上表面且沿周向等间隔均匀设置。l型螺栓200包括伸出预制钢筋混凝土基础100上表面的上部竖直段210、预埋入预制钢筋混凝土基础100内的下部竖直段220及水平部230。下部竖直段220的第一端与水平部230的第一端相连接，下部竖直段220的第二端与上部竖直段210的第一端相连接。水平部230、下部竖直段220均与预制钢筋混凝土基础100粘结锚固。上部竖直段210伸入套筒500内与第一现浇层400及第二现浇层900粘结锚固。水平部230与下部竖直段220相垂直。
48.在向由若干钢模板拼接而成具有空腔的基础外壳内部注入浇注材料600之前，按照锚固长度，将l型螺栓200固定于由若干钢模板拼接而成具有空腔的基础外壳内部。在l型螺栓200固定好位置后，向由若干钢模板拼接而成具有空腔的基础外壳内部注满浇注材料600。从而使得l型螺栓200的水平部230、l型螺栓200的下部竖直段220均与预制钢筋混凝土基础100粘结锚固。l型螺栓200的数量、直径及锚固长度根据承受荷载大小确定。在本实施例中，l型螺栓200的数量为8个。
49.l型螺栓200的下部竖直段220上固定连接有预焊栓钉。预焊栓钉垂直焊接于下部
竖直段220上，能够增加预制钢筋混凝土基础100与下部竖直段220的连接强度，使预制钢筋混凝土基础100与下部竖直段220连接更加坚固。
50.参见图1及图2所示，钢支架柱300通过法兰组件700与若干l型螺栓200上下对接连接。钢支架柱300采用钢管。钢支架柱300为中空结构。l型螺栓200的上部竖直段210开设有螺纹。法兰组件700上开设有与l型螺栓200相配合的安装孔。l型螺栓200穿设于安装孔，并通过紧固件710使法兰组件700相对预制钢筋混凝土基础100固定。紧固件710为螺母。
51.参见图1及图2所示，套筒500套设于钢支架柱300与l型螺栓200的连接处。套筒500与钢支架柱300之间，沿远离预制钢筋混凝土基础100的方向依次设有第一现浇层400、第二现浇层900。第一现浇层400与预制钢筋混凝土基础100连为一体，第二现浇层900与第一现浇层400连为一体。
52.第一现浇层400、第二现浇层900均由向套筒500内注入浇注材料600形成。第一现浇层400用于使钢支架柱300与l型螺栓200连接更加坚固。需要理解的是。第一现浇层400能够与预制钢筋混凝土基础100、套筒500、若干l型螺栓200及近第一现浇层400的法兰组件700一侧相粘结。第二现浇层900与套筒500、钢支架柱300、法兰组件700及第一现浇层400相粘结。
53.在钢支架柱300及l型螺栓200安装后，套筒500内的第一现浇层400及第二现浇层900用于对钢支架柱300及l型螺栓200的连接处进行进一步的加固，以增加钢支架柱300与l型螺栓200的连接强度。套筒500为中空结构。套筒500在工厂预制。套筒500设置于地面820以上。
54.需要理解的是，如图1所示，法兰组件700设置于套筒500内，法兰组件700的内径大于钢支架柱300的外径。套筒500与法兰组件700之间具有便于浇注材料600注入的浇注通道。浇注通道与外部内部相连通，浇注材料600能够通过浇注通道注入套筒500内分别形成第一现浇层400、第二现浇层900。
55.参见图1所示，法兰组件700包括固定连接于钢支架柱300第一端的第一法兰720及与第一法兰720相配合的第一法兰720，第一法兰720通过若干l型螺栓200与第二法兰730连接。
56.在本实施例中，第一法兰720焊接于钢支架柱300的第一端，第二法兰730一侧与第一现浇层400粘结连接。且围绕第一法兰720周围连接有若干三角形如图1所示的加强结构740。加强结构740的第一侧与第一法兰720焊接，加强结构740的第二侧与钢支架柱300焊接，加强结构740的第一侧与加强结构740的第二侧相垂直。加强结构740用于加强钢支架柱300与第一法兰720之间的强度。加强结构740的第一侧与加强结构740的第二侧相垂直。加强结构740采用钢筋。
57.参见图3所示，预制钢筋混凝土基础100上固定连接有若干便于起吊的吊装件。在本实施例中，吊装件采用吊钩。预制钢筋混凝土基础100上开设有若干如图3所示的吊装孔130。吊钩螺纹连接于吊装孔130内。吊装孔130包括有四个，且均匀分布于预制钢筋混凝土基础100上。在其他实施例中，吊装件可以是预埋于预制钢筋混凝土基础100内部。
58.本实施例涉及的装配式混凝土基础10在使用过程中，涉及了一种施工方法。包括如下步骤：
59.将预埋件埋入地基,若干l型螺栓200暴露出预制钢筋混凝土基础100一端暴露在
地基上方。地基底部浇筑有垫层810，待垫层810达到强度要求后，在垫层810的上表面刷粘结剂。将预埋件起吊，并放置于地基内，使预制钢筋混凝土基础100底部与垫层810粘结。待预埋件的平面位置、高程及安装误差核对满足图纸与规范要求后，按设计压实系数要求进行地基进行回填和夯实。
60.其中，制作预埋件的步骤为：
61.将若干l型螺栓200埋入形成预制钢筋混凝土基础100的模具内的预定位置，模具为由若干钢模板拼接而成具有空腔的基础外壳。需要理解的是，在埋入l型螺栓200时，是将l型螺栓200的下部竖直段220及水平部230埋入预制钢筋混凝土基础100内部，l型螺栓200的上部竖直段210伸出预制钢筋混凝土基础100上表面，并伸入套筒500内部。若干l型螺栓200暴露出预制钢筋混凝土基础100一端为l型螺栓200的上部竖直段210。
62.向形成预制钢筋混凝土基础100的模具内浇注浇注材料600，并对所注入的浇注材料600进行养护。
63.将钢支架柱300与若干l型螺栓200连接。其中，l型螺栓200的上部竖直段210开设有螺纹。法兰组件700上开设有与l型螺栓200相配合的安装孔，l型螺栓200穿设于安装孔，并通过紧固件710使法兰组件700相对预制钢筋混凝土基础100固定。
64.将套筒500套设于钢支架柱300与l型螺栓200的连接处，且使套筒500保持不动。其中，套筒500与法兰组件700之间具有便于浇注材料600注入套筒500内的浇注通道。为了实现使套筒500保持不动可采用现有技术中的固定方式，例如设置一用于固定套筒500的固定支架，待套筒500内的浇注材料600成型后，可将固定支架拆除。
65.向套筒500与钢支架柱300之间注入浇注材料600形成第一现浇层400，并对第一现浇层400进行养护，第一现浇层400与预制钢筋混凝土基础100连为一体。其中，浇注材料600能够通过浇注通道注入套筒500与钢支架柱300之间。
66.向套筒500与钢支架柱300之间再次注入浇注材料600形成第二现浇层900，并与第一现浇层400连为一体。其中，在套筒500与钢支架柱300之间注入浇注材料600之前，需将第一现浇层400养护至满足强度要求。然后通过浇注通道将浇注材料600从套筒500与钢支架柱300之间注入，使得第二现浇层900能够与第一现浇层400相粘结。
67.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
68.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。